JP3033261B2 - Image inspection equipment - Google Patents
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品の生産工程に
おいて、製品の外観検査、特に、微小なごみ、傷や汚れ
を自動検査する画像検査装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image inspection apparatus for automatically inspecting the appearance of a product in a production process of an electronic component, particularly, an automatic inspection for minute dust, scratches and dirt.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、生産工程においては製品の微細
化、高精度化に対応して、微小なごみや傷、汚れを検査
するための検査工程が増加している。一方、コスト削
減、信頼性向上のためにはこの検査工程を自動化する必
要がある。画像検査装置はこれらのニーズに対応して、
検査工程に導入されつつある。2. Description of the Related Art In recent years, the number of inspection processes for inspecting minute dust, scratches and dirt has increased in production processes in response to miniaturization and higher precision of products. On the other hand, it is necessary to automate this inspection process in order to reduce costs and improve reliability. Image inspection equipment responds to these needs,
It is being introduced into the inspection process.
【０００３】以下図面を参照しながら、上記した従来の
画像検査装置について説明する。図３は従来例の画像検
査装置のブロック図である。Hereinafter, the above-described conventional image inspection apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a block diagram of a conventional image inspection apparatus.
【０００４】同図において、１１は検査対象物、１２は
ＴＶカメラ、１３はＡ／Ｄ変換部、１５は中央演算部、
１９はフレームメモリー、３１は微分処理部、３２はＡ
ＬＵ部、３３は画像平滑処理部である。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an inspection object, 12 denotes a TV camera, 13 denotes an A / D converter, 15 denotes a central processing unit,
19 is a frame memory, 31 is a differential processing unit, 32 is A
The LU unit 33 is an image smoothing unit.
【０００５】以上のように構成された画像検査装置につ
いて以下その動作を説明する。１１の検査対象物１１の
画像はＴＶカメラ１２により撮像される。ＴＶカメラ１
２の映像信号はＡ／Ｄ変換部１３で８ビットのデジタル
画像に変換される。８ビットのデジタル画像は微分処理
部３１で微分画像に変換されＡＬＵ３２に入力される。
ＡＬＵ３２のもう１方の入力にはＡ／Ｄ変換部１３の出
力である８ビットデジタル画像が入力されている。ＡＬ
Ｕ３２では８ビットデジタル画像と微分画像の画像加算
が行われる（エッジ強調処理部）。ＡＬＵ３２の出力
（デジタル画像と微分画像の加算された画像）は画像平
滑処理部３３で平滑化されフレームメモリー１９に蓄え
られる。中央演算部１５ではフレームメモリー１９に蓄
えられた画像データに対して適切なレベルでの２値化お
よび領域分割処理により異常箇所の検出を行う。[0005] The operation of the image inspection apparatus configured as described above will be described below. The images of the 11 inspection objects 11 are captured by the TV camera 12. TV camera 1
The A / D converter 13 converts the two video signals into an 8-bit digital image. The 8-bit digital image is converted into a differential image by the differential processing unit 31 and input to the ALU 32.
The other input of the ALU 32 receives an 8-bit digital image output from the A / D converter 13. AL
At U32, the image addition of the 8-bit digital image and the differential image is performed (edge enhancement processing unit). The output of the ALU 32 (the image obtained by adding the digital image and the differential image) is smoothed by the image smoothing unit 33 and stored in the frame memory 19. The central processing unit 15 detects an abnormal portion by performing binarization and region division processing on the image data stored in the frame memory 19 at an appropriate level.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような画像検査装置では、画像の平滑化によるノイズ除
去機能と、エッジ強調の処理を独立に行うため、ノイズ
の成分を低減しつつ対象のコントラストを増強する処理
が困難である。そのため、明るい背景の明るさと異常箇
所の明るさの差が少なく、画像のノイズ程度しかないよ
うな対象を検出することは困難であった。However, in the above-described image inspection apparatus, since the noise removal function by smoothing the image and the edge enhancement processing are performed independently, the contrast of the object is reduced while reducing the noise component. Is difficult to process. For this reason, it is difficult to detect an object having a small difference between the brightness of a bright background and the brightness of an abnormal portion, and having only an image noise level.
【０００７】本発明は上記課題に鑑み、明るい背景の中
にある非常にコントラストの低い異常箇所を確実に発見
する画像検査装置を提供することを目的とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an image inspection apparatus for reliably finding an abnormal portion having a very low contrast in a bright background.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像検査装置は、対象物の画像を撮像する撮
像手段と、アナログ信号をデジタルデータに変換するＡ
／Ｄ変換手段と、デジタル画像データに対して画像演算
を行う前処理画像演算手段と、前記前処理画像演算手段
によって処理されたデジタル画像データを複数枚加算す
るデジタル画像加算手段と、前記デジタル画像加算手段
により作成されたデジタル画像を記憶するフレームメモ
リーと、デジタル画像の流れを制御するデジタル画像制
御手段と、前記フレームメモリーに記憶されたデジタル
画像に対して特徴を抽出処理を行う特徴抽出手段を備え
ている。In order to achieve the above object, an image inspection apparatus according to the present invention comprises an image pickup means for picking up an image of an object, and an image pickup means for converting an analog signal into digital data.
/ D conversion means, pre-processing image calculation means for performing image calculation on digital image data, digital image addition means for adding a plurality of digital image data processed by the pre-processing image calculation means, A frame memory for storing the digital image created by the adding means, a digital image control means for controlling the flow of the digital image, and a feature extracting means for extracting features from the digital image stored in the frame memory. Have.
【０００９】また、前述の前処理画像演算手段は、画像
に対してｎ×ｍのフィルター処理を行う画像フィルター
処理部と、画像フィルター処理部で処理されたフィルタ
ー画像から一律に定数を減算したオフセット画像を作成
するオフセット画像作成部と、デジタル画像からオフセ
ット画像を減算する画像減算部を備えている。The pre-processing image calculation means includes an image filter processing unit for performing an n × m filter process on the image, and an offset obtained by uniformly subtracting a constant from the filter image processed by the image filter processing unit. An offset image creating unit for creating an image and an image subtracting unit for subtracting the offset image from the digital image are provided.
【００１０】[0010]
【作用】本発明は上記した構成により、検査対象物を撮
像手段により時間をずらして複数回撮像し、その映像信
号をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル画像データに変換し
た後、前処理画像演算手段により、ｍ×ｎのフィルター
リング処理が行われ画像の平滑化がなされる。さらに、
平滑化デジタル画像データからあらかじめ決められた定
数（Ｋ）を減算したオフセット値を画面全体に一率に減
算したオフセットデジタル画像が作成される。According to the present invention, the object to be inspected is imaged a plurality of times at different times by the imaging means and the video signal is converted into digital image data by the A / D conversion means. As a result, m × n filtering processing is performed, and the image is smoothed. further,
An offset digital image is created by uniformly subtracting an offset value obtained by subtracting a predetermined constant (K) from the smoothed digital image data over the entire screen.
【００１１】画像加算手段により、もとのデジタル画像
データからオフセットデジタル画像減算した画像を時間
をずらして複数枚加算し、フレームメモリーに蓄える。
これら一連のシーケンスはデータ制御手段により行われ
る。[0011] The image adding means adds a plurality of images obtained by subtracting the offset digital image from the original digital image data while shifting the time, and stores the added images in the frame memory.
These series of sequences are performed by the data control means.
【００１２】特徴抽出部は、フレームメモリーに蓄えら
れたデジタル画像に対して特徴抽出処理を行う。これら
一連の処理により、ムラのある明るい背景の中のコント
ラスト（背景と、検出対象の明るさの差の割合）の低い
対象がコントラストを増強される過程を説明する。ま
ず、対象画像に対してｎ×ｍの平滑化フィルター画像を
作成する。ｎ×ｍ平滑化フィルター画像が背景の明るさ
を反映しているので、検出したい対象と背景の明るさと
の明るさの差の値（定数Ｋ）をｎ×ｍフィルター画像か
ら引いたオフセットデジタル画像を作成し、そのオフセ
ットデジタル画像を元のデジタル画像から引いた画像デ
ータを算出する。この処理により、検出したい対象の情
報（コントラスト）はそのままで、背景の明るさレベル
のみを下げることができる。同時に単発的に発生する大
きなノイズのレベルも上記のＫより大きくならないレベ
ルに低減される。このように背景の明るさレベルを下げ
た状態の画像を複数枚作成し、それらを画像加算するこ
とにより、検査対象のコントラストが加算された画像の
枚数だけ増強される。同時に、ランダムに発生するノイ
ズは、積分効果で、平均化され低減される。The feature extracting section performs a feature extracting process on the digital image stored in the frame memory. A process in which an object having a low contrast (the ratio of the difference in brightness between the background and the detection object) in a uneven bright background is enhanced in contrast by a series of these processes will be described. First, an n × m smoothing filter image is created for the target image. Since the nxm smoothing filter image reflects the brightness of the background, an offset digital image obtained by subtracting the value (constant K) of the brightness difference between the object to be detected and the brightness of the background from the nxm filter image Is calculated, and image data obtained by subtracting the offset digital image from the original digital image is calculated. By this processing, it is possible to lower only the brightness level of the background while keeping the information (contrast) of the target to be detected. At the same time, the level of large noise that occurs sporadically is also reduced to a level that does not exceed K. By creating a plurality of images with the background brightness level lowered in this way and adding the images, the contrast of the inspection target is increased by the number of the added images. At the same time, noise that occurs randomly is averaged and reduced due to the integration effect.
【００１３】[0013]
【実施例】以下本発明の一実施例の画像検査装置につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実
施例における画像検査装置のブロック図を示すものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image inspection apparatus according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an image inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【００１４】図１において、１１は検査対象物、１２は
ＴＶカメラ、１３は８ビットＡ／Ｄ変換器、１４は平滑
化フィルター回路、１５はオフセット画像記憶用フレー
ムメモリー、１６は中央演算部、１７，１８はＡＬＵ、
１９は画像加算用フレームメモリーである。In FIG. 1, 11 is an inspection object, 12 is a TV camera, 13 is an 8-bit A / D converter, 14 is a smoothing filter circuit, 15 is a frame memory for storing an offset image, 16 is a central processing unit, 17 and 18 are ALU,
Reference numeral 19 denotes an image addition frame memory.
【００１５】以上のように構成された画像検査装置につ
いて、以下、図１および図２を用いてその動作を説明す
る。The operation of the image inspection apparatus configured as described above will be described below with reference to FIGS.
【００１６】図２は本発明の一実施例における画像検査
装置の動作フローを示すフローチャートである。対象物
１１の画像をＴＶカメラ１２で撮像する。ＴＶカメラ１
２の出力信号はＡ／Ｄ変換器１３で８ビットのデジタル
画像データに変換される。Ａ／Ｄ変換器１３の出力であ
るデジタル画像データは平滑化フィルター回路１４に入
る。平滑化フィルター回路１４では中央演算部１６によ
り指定されるフィルター処理をデジタル画像データに対
して行い、さらに、背景と検出対象の濃度差である定数
Ｋを各画素から減算する。その結果のデジタル画像はオ
フセット画像としてオフセット画像記憶用フレームメモ
リー１５に蓄えられる。（オフセット画像作成） 次に、オフセット画像記憶用フレームメモリー１５に蓄
えられたオフセット画像はＡＬＵ１７の１つ入力部に入
力される。ＡＬＵ１７のもう１方の入力には、８ビット
Ａ／Ｄ変換器１３の出力であるデジタル画像が入力さ
れ、ＡＬＵ１７では８ビットＡ／Ｄ変換器１３の出力デ
ータのデジタル画像からオフセット画像記憶用フレーム
メモリーの出力であるオフセット画像データを減算する
処理が行われ（オフセット画像減算２２）出力される。FIG. 2 is a flowchart showing an operation flow of the image inspection apparatus according to one embodiment of the present invention. An image of the object 11 is captured by the TV camera 12. TV camera 1
The output signal of No. 2 is converted by the A / D converter 13 into 8-bit digital image data. The digital image data output from the A / D converter 13 enters the smoothing filter circuit 14. The smoothing filter circuit 14 performs a filtering process specified by the central processing unit 16 on the digital image data, and further subtracts a constant K, which is a density difference between the background and the detection target, from each pixel. The resulting digital image is stored in the offset image storing frame memory 15 as an offset image. (Offset Image Creation) Next, the offset image stored in the offset image storage frame memory 15 is input to one input unit of the ALU 17. A digital image output from the 8-bit A / D converter 13 is input to the other input of the ALU 17, and the ALU 17 converts the digital image of the output data of the 8-bit A / D converter 13 into a frame for storing an offset image. A process of subtracting the offset image data output from the memory is performed (offset image subtraction 22) and output.
【００１７】ＡＬＵ１７の出力であるデジタル画像デー
タはＡＬＵ１８の１つの入力に入力される。ＡＬＵ１８
のもう１方の入力には積分画像加算用フレームメモリー
１９の出力であるデジタル画像データが入力される。Ａ
ＬＵ１８の出力は１９の画像加算用フレームメモリー１
９に入力される。（画像積分） 中央演算部１６は、平滑化フィルター回路１４の制御、
オフセット画像記憶用フレームメモリー、ＴＶカメラ１
２、ＡＬＵ１７，１８、画像加算用フレームメモリー１
９の動作タイミング制御、および画像加算用フレームメ
モリー１９に記憶された積分画像から異常箇所を検出す
る（ラベリング処理２４）。The digital image data output from the ALU 17 is input to one input of the ALU 18. ALU18
The other input is input with digital image data output from the integrated image addition frame memory 19. A
The output of the LU 18 is a frame memory 1 for image addition of 19
9 is input. (Image Integration) The central processing unit 16 controls the smoothing filter circuit 14,
Frame memory for storing offset images, TV camera 1
2, ALU17, 18, Frame memory for image addition 1
9, an abnormal point is detected from the integrated image stored in the image addition frame memory 19 (labeling processing 24).
【００１８】[0018]
【発明の効果】以上のように本発明は、対象物の画像を
撮像する撮像手段と、アナロク信号をデジタルデータに
変換するＡ／Ｄ変換手段と、デジタル画像データに対し
て画像演算を行う前処理画像演算手段と、デジタル画像
データを処理する演算手段からなり、前処理画像演算手
段の構成が、画像フィルター処理部とオフセット画像作
成手段をｎ×ｍのフィルター処理がハードウエアで実現
できる平滑化フィルター回路で実現し、画像減算手段を
ＡＬＵ１でリアルタイム処理し、画像加算手段をＡＬＵ
２でリアルタイム処理することにより、高速な異常検出
を実現している。As described above, according to the present invention, an image pickup means for picking up an image of an object, an A / D conversion means for converting an analog signal into digital data, and a method for performing an image operation on digital image data are provided. The pre-processed image calculation means is composed of a processed image calculation means and a calculation means for processing digital image data. Realized by a filter circuit, the image subtraction means is processed in real time by ALU1, and the image addition means is
2, real-time processing realizes high-speed abnormality detection.
【図１】本発明の一実施例における画像検査装置のブロ
ック図FIG. 1 is a block diagram of an image inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例における画像検査装置の動作
をフローを示すフローチャートFIG. 2 is a flowchart showing the flow of the operation of the image inspection apparatus according to one embodiment of the present invention
【図３】従来例の画像検査装置のブロック図FIG. 3 is a block diagram of a conventional image inspection apparatus.
１１ 検査対象物 １２ カメラ １３ Ａ／Ｄ変換器（８ビット） １４ 平滑化フィルター回路 １５ オフセット画像記憶用フレームメモリー １６ 中央演算部 １７ ＡＬＵ１ １８ ＡＬＵ２ １９ 画像加算用フレームメモリー DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Inspection object 12 Camera 13 A / D converter (8 bits) 14 Smoothing filter circuit 15 Frame memory for offset image storage 16 Central processing unit 17 ALU1 18 ALU2 19 Frame memory for image addition
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/88 G06T 5/20 G06T 7/00 H04N 7/18 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 21/88 G06T 5/20 G06T 7/00 H04N 7/18
Claims (2)
ナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段
と、デジタル画像データに対して画像演算を行う前処理
画像演算手段と、前記前処理画像演算手段によって処理
されたデジタル画像データを複数枚加算するデジタル画
像加算手段と、前記デジタル画像加算手段により作成さ
れたデジタル画像を記憶するフレームメモリーと、デジ
タル画像の流れを制御するデジタル画像制御手段と、前
記フレームメモリーに記憶されたデジタル画像に対して
特徴を抽出処理を行う特徴抽出手段を備えていることを
特徴とする画像検査装置。An imaging unit configured to capture an image of an object; an A / D conversion unit configured to convert an analog signal into digital data; a pre-processing image calculation unit configured to perform an image calculation on digital image data; Digital image adding means for adding a plurality of digital image data processed by the processed image calculating means, a frame memory for storing the digital image created by the digital image adding means, and digital image control for controlling the flow of the digital image Means for extracting a feature from a digital image stored in the frame memory.
×ｍのフィルター処理を行う画像フィルター処理部と、
画像フィルター処理部で処理されたフィルター画像から
一律に定数を減算したオフセット画像を作成するオフセ
ット画像作成部と、デジタル画像からオフセット画像を
減算する画像減算部を備えている事を特徴とする請求項
１記載の画像検査装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the pre-processing image calculation means calculates n
An image filter processing unit that performs × m filter processing;
An image processing apparatus comprising: an offset image creating unit that creates an offset image by uniformly subtracting a constant from the filter image processed by the image filter processing unit; and an image subtracting unit that subtracts the offset image from the digital image. 2. The image inspection apparatus according to 1.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3193857A JP3033261B2 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Image inspection equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3193857A JP3033261B2 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Image inspection equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534294A JPH0534294A (en) | 1993-02-09 |
| JP3033261B2 true JP3033261B2 (en) | 2000-04-17 |
Family
ID=16314910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3193857A Expired - Fee Related JP3033261B2 (en) | 1991-08-02 | 1991-08-02 | Image inspection equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3033261B2 (en) |
-
1991
- 1991-08-02 JP JP3193857A patent/JP3033261B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH0534294A (en) | 1993-02-09 |
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